§523 — Przekrój kabla i obciążalność prądowa

Obciążalność prądowa Iz kabla to maksymalny prąd, jaki kabel może przewodzić w sposób ciągły bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury żyły. Zasadę projektowania łatwo zapamiętać, złożoność tkwi we współczynnikach korekcyjnych:

Ib ≤ In ≤ Iz — prąd obciążenia (Ib) nigdy nie może być większy niż prąd znamionowy zabezpieczenia (In), który z kolei nigdy nie może być większy niż obciążalność prądowa kabla (Iz).

Wzór podstawowy

Iz = Itabeli × f1 × f2 × f3

• Itabeli — wartość tabelaryczna z załącznika NEN 1010 (zależna od materiału żyły, rodzaju izolacji i metody instalacji), obowiązująca przy warunkach referencyjnych: temperatura otoczenia 30 °C, pojedynczy kabel, brak dodatkowej izolacji termicznej.
• f1 — współczynnik korekcyjny dla temperatury otoczenia (odbiegającej od 30 °C).
• f2 — współczynnik korekcyjny dla grupowania z innymi kablami.
• f3 — współczynnik korekcyjny dla izolacji termicznej wokół kabla (np. izolacja szczeliny w ścianie, izolacja podłogowa).

Przy jednoczesnym odstępstwie warunków na kilku płaszczyznach (ciepłe pomieszczenie techniczne + zgrupowane kable) współczynniki mnoży się przez siebie — spadek Iz szybko się kumuluje.

Referencyjne metody instalacji

Wartość tabelaryczna Itabeli w dużym stopniu zależy od sposobu ułożenia kabla:

Praktyczna konsekwencja: ten sam kabel 2,5 mm² ma wyższy dopuszczalny prąd na otwartym korycie kablowym (E) niż ten sam kabel wbudowany w izolowaną ścianę (A1) — w razie wątpliwości co do metody instalacji zawsze należy przyjąć bardziej konserwatywną (niższą) wartość tabelaryczną.

Współczynniki korekcyjne w praktyce

• f1 (temperatura): w pomieszczeniu technicznym lub na strychu, który jest strukturalnie cieplejszy niż 30 °C (np. przy kotle grzewczym lub pod skośnym dachem latem), f1 spada poniżej 1,0 — kabel musi wtedy być dobrany z większym zapasem, niż sugeruje wartość tabelaryczna.
• f2 (grupowanie): kilka kabli pod napięciem ułożonych obok siebie w tej samej rurze lub korycie ogranicza wzajemne odprowadzanie ciepła. Im więcej kabli zgrupowanych, tym niższy f2 — przy dużych wiązkach (>9 obwodów) f2 może spaść poniżej 0,5.
• f3 (izolacja termiczna): kabel całkowicie owinięty materiałem izolacyjnym (np. izolacja szczeliny w ścianie dodana później) nie może już odprowadzać swojego ciepła — jest to częsty, często pomijany współczynnik redukcyjny podczas remontów.

Częste błędy

1. Stosowanie wyłącznie wartości tabelarycznej bez zastosowania współczynników korekcyjnych — prowadzi do przeciążonych kabli, które nagrzewają się bardziej niż pozwala na to izolacja, co skutkuje przyspieszonym starzeniem się lub ryzykiem pożaru.
2. Dobieranie przekroju kabla na podstawie wartości wyłącznika nadprądowego zamiast odwrotnie — właściwa kolejność to: określić Ib → dobrać Iz (kabel) ≥ Ib → dobrać In (wyłącznik nadprądowy) pomiędzy Ib a Iz, a nie odwrotnie.
3. Pominięcie grupowania przy remoncie — kabel, który pierwotnie biegł swobodnie, a później został dołożony do istniejącej, już wypełnionej rury, otrzymuje niższy f2 niż w pierwotnym obliczeniu.
4. Brak osobnej kontroli spadku napięcia — kabel może być wystarczający pod względem Iz, lecz przy dużych długościach nadal powodować zbyt duży spadek napięcia (patrz obliczenia spadku napięcia w przewodniku pytań egzaminacyjnych).

Powiązane

• §531 — Wyłączniki różnicowoprądowe (RCD)
• §536 — Rozdzielnice i selektywność
• Pytania obliczeniowe: prąd zwarciowy i spadek napięcia